2013年4月自考《物理(工)》串講第六章(1)

更新時(shí)間：2013-04-04 09:07:59 來(lái)源：|0

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摘要 2013年4月自考《物理(工)》串講第六章(1)

　　第六章穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)

　　本章仍和上一章一樣，是重點(diǎn)章，計(jì)算題的難點(diǎn)。主要應(yīng)掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算、畢奧薩伐爾定律、安培環(huán)路定律、安培定律及其應(yīng)用。

　　一、穩(wěn)恒電流

　　導(dǎo)體中產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的條件(識(shí)記)：就是導(dǎo)體中各點(diǎn)的電流密度j與時(shí)間無(wú)關(guān)，也就是在這個(gè)電場(chǎng)內(nèi)，對(duì)于任意閉合曲面S，其內(nèi)包含的電量不隨時(shí)間變化，即dq/dt=0

　　其中j是電流密度，單位是A/m2。

　　穩(wěn)恒電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的相似性(識(shí)記)：

　　穩(wěn)恒電場(chǎng) 靜電場(chǎng)

　　相同之處電荷分布及空間內(nèi)電場(chǎng)分布均不隨時(shí)間變化，因此，描述靜電場(chǎng)性質(zhì)的高斯定理和場(chǎng)強(qiáng)環(huán)路定理對(duì)于穩(wěn)恒電場(chǎng)完全適用?？梢砸腚妱?shì)的概念。

　　不同之處電荷在作定向運(yùn)動(dòng) 電荷是靜止的。

　　在穩(wěn)恒電場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為零，導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差且不隨時(shí)間變化，因而能形成穩(wěn)恒電流靜電場(chǎng)內(nèi)的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零。不會(huì)形成電流。

　　維持穩(wěn)恒場(chǎng)強(qiáng)要消耗能量。不需要消耗能量，或者說(shuō)沒(méi)有能量轉(zhuǎn)換。

　　電流密度和電源電動(dòng)勢(shì)的概念(領(lǐng)會(huì))：概念比較簡(jiǎn)單。

　　電流密度的大小等于通過(guò)某點(diǎn)垂直于電流方向的單位面積的電流強(qiáng)度。方向?yàn)檎姾赏ㄟ^(guò)該點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向。主要是要注意它是個(gè)矢量。

　　電源電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)差是一個(gè)相對(duì)應(yīng)的量，就是電源中工作時(shí)，非靜電力克服靜電力將正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移送到正極所做的功。要注意的是，即使電源沒(méi)有接通，沒(méi)有做功的情況下，其電動(dòng)勢(shì)仍然是存在的，它是表征電源本身特性的物理量。我們時(shí)常說(shuō)的干電池的電壓為1.5V其實(shí)是指電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)是個(gè)標(biāo)量，但是它也有方向(這個(gè)方向不是指空間里的方向，而是人為規(guī)定的一個(gè)方向，一般規(guī)定自負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)的正方向)。單位是V。

　　二、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度

　　磁的基本現(xiàn)象(識(shí)記)：電流與磁鐵、電流與電流之間均有相互作用力，這些力稱為磁力。

　　安培的分子電流假說(shuō)(識(shí)記)：認(rèn)為磁現(xiàn)象的根源是電流，物質(zhì)的磁性源于構(gòu)成物質(zhì)分子中存在的環(huán)形電流(分子電流)。無(wú)論是導(dǎo)線中電流周圍空間，還是磁鐵財(cái)圍空間的磁性，它們都起源于電荷的運(yùn)動(dòng)。

　　靜止的電荷只產(chǎn)生電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的，磁場(chǎng)又會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生磁力作用。磁場(chǎng)也是物質(zhì)存在的一種形式。

　　磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義(領(lǐng)會(huì))：我們?cè)谏弦徽聦W(xué)過(guò)，靜電荷在電場(chǎng)中要受到靜電力的作用。由這個(gè)靜電力引出了一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的概念?，F(xiàn)在，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中要受到磁力的作用，為了反映磁場(chǎng)中某處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱，我們引入了磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。

　　磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度為：單位是T(特斯拉)。即N/C×m/s ，記住原始單位，有助與記住公式。

　　磁感強(qiáng)度是個(gè)矢量，磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向就是當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)受力為零時(shí)它的運(yùn)動(dòng)方向。運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的受力方向總是垂直于它的運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)它的運(yùn)動(dòng)速度不變，而方向垂直于磁感方向時(shí)，電荷受力Fmax為最大。

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